大厚度水泥穩定碎石基層施工質量控制探討

付立勇 廖福勇 丘朗

為解決大厚度水泥穩定碎石基層施工中不易壓實的問題，文章以崇左至水口高速公路為例，針對大厚度水泥穩定碎石基層成型后崩邊、邊部線形不順直、底部不密實、平整度較差等問題，介紹了29 cm大厚度水泥穩定碎石基層施工工藝，并從原材料及配合比，混合料生產、攤鋪、碾壓等方面介紹質量控制要點。經現場檢測表明，該型大厚度水泥穩定碎石基層攤鋪效果好，各路用性能滿足要求。

大厚度水泥穩定碎石基層;施工工藝;壓實度;平整度;質量控制

U415.6-A-12-036-3

0?引言

當前，國內普遍采用水泥穩定碎石作為（底）基層結構，傳統采用雙機聯鋪+分層攤鋪進行施工。但隨著交通日益發展，對道路質量的要求更高，采用一次性連續攤鋪、一次碾壓成型施工工藝的大厚度水泥穩定碎石基層應用更為廣泛。相對于傳統方法，大厚度基層具有節約養生時間、結構強度高、穩定性及整體性更好、層間結合好、早期病害較少的優點，有較高的經濟價值，對于提升路用性能有較大的意義。本文對大厚度水泥穩定碎石基層施工質量進行研究，旨在使大厚度水泥穩定碎石基層壓實效果和平整度達到理想水平。

1?工程概述

崇左至水口高速公路主線路面結構層為16 cm級配碎石墊層+20 cm水泥穩定碎石底基層+29 cm水泥穩定碎石基層+1 cm同步碎石封層+8 cm AC-25瀝青混凝土+6 cm AC-20改性瀝青混凝土+4 cm ARAC-13橡膠瀝青混凝土。本文以K20+200～K20+750右幅作為試驗段對29 cm大厚度水泥穩定碎石基層質量控制及管理進行分析研究。

2?原材料選擇及配合比

2.1?碎石

本項目碎石由堅硬耐久的巖石軋制而成，具有足夠的強度和耐磨性能。其顆粒形狀具有棱角，無軟質石料和其他雜質。集料分為0～4.75 mm、4.75～9.5 mm、9.5～19.0 mm、19.0～31.5 mm四檔碎石。為確保原材質量對水穩層施工質量的要求，本項目要求碎石壓碎值≤22%，針片狀含量≤12%，細集料<0.075 mm，顆粒含量≤15%，穩定材料塑性指數≤5。碎石存儲應做好防雨、防污染措施。為避免因堆料引起碎石級配變異，要求碎石堆放穩定，不宜過高，不能使粗料從斜坡滾落。

2.2?水泥

本項目采用P.C32.5級的復合硅酸鹽水泥，初凝時間和終凝時間滿足在3 h和6 h以上，禁止采用早強水泥、快硬水泥和已變質水泥。水泥中的硅酸鹽含量、pH值、細度、安定性等均應經過實測并滿足規范及設計要求方可使用。

2.3?水質

采用潔凈、水質合格的水源。

2.4?配合比設計

本項目水泥穩定碎石基層采用骨架密實型級配，水泥/碎石=5/100，最佳含水率為4.5%。由于大厚度水泥穩定碎石基層攤鋪厚度大，碎石級配偏粗會導致不易壓實，反之偏細會導致干縮及溫縮裂縫，因此合理的級配尤為重要。以“強度滿足要求，抗力性能優秀”的原則進行配合比設計（見表1），嚴控<0.075 mm的粉含量、水泥用量、含水量。施工過程中根據現場實際情況對室內配合比進行優化調整。

3?施工工藝及控制要點

3.1?現場施工準備

基層施工前，安排人員清除底基層上不良附著物（如泥砂、油脂、雜物等），確保干凈清潔。采用鋪設玻纖格柵的方式處理底基層裂縫，有效控制反射裂縫。玻纖格柵應平鋪在裂縫兩側各0.5 m范圍內，采用水泥釘進行固定牢固，釘長宜為5 cm左右，固定點間距應≤1.5 m，鋪設時應保持平整、拉緊、不起皺。需搭接時，玻璃纖維格柵短邊搭接長度≤20 cm，并根據攤鋪方向，將后一端壓在前一端部之下，搭接處采用尼龍繩或鐵絲綁扎固定，固定點間距≤1 m。為保證水泥穩定碎石底基層和基層層間結合良好，在底基層表面噴灑水灰比為2∶1的水泥凈漿，水泥灑布量≥2.0kg/m2。

3.2?模板及導線安裝

3.2.1?模板安裝

29 cm大厚度水泥穩定碎石基層松鋪厚度近40 cm，水泥穩定碎石基層自重及碾壓過程中對模板的側應力更大，因此對模板的自身剛度要求及模板支撐穩定性要求更高。為解決邊部碾壓過程中模板變形、上浮，模板間連接及模板支撐不牢固，邊部碾壓不到位等問題，采用3 m的鋼模進行拼裝。模板搭接位置設上、下插銷孔，兩孔使用鋼筋插入連接模板，增加模板穩定性。采用鋼管開孔固定的方法支撐模板。

控制要點：在鋼管末端采用鋼釬固定、鋼管配合支撐的方式進行模板固定，支撐點上下交叉設置。

3.2.2?導線安裝

導向控制線支架按照基層寬度要求設置。根據以往施工松鋪系數確定松鋪厚度，決定導向控制線高度，每隔10 m或5 m放樁（中線方向間距，一般是在直線上為10 m，在平曲線上為5 m），使用鋼筋做立桿（即導線支架），并采用鋼絲繩作為控制線。鋼絲繩應滿足工作拉力≥0.8 kN、直徑≤5 mm的要求，避免攤鋪面的波動影響基層初始厚度和平整度。

3.3?混合料拌和

含水量過低壓實不易，過高則易反彈。過低的水泥含量，水泥穩定碎石基層承載力不夠，過高則增加裂縫。因此，

拌和前應根據料倉集料的含水量，結合最佳含水量計算配合比用水量，考慮運輸過程及水分蒸發量，施工含水量宜比最佳含水量略高0.5%～1.0%左右（現場攤鋪施工嚴控含水量）。進行正式生產之后，每1～2 h檢查一次拌和情況，抽檢其配比、含水量、水泥劑量是否有變化，確保混合料穩定均勻，若發生變化應及時進行調整。

控制要點：級配穩定、水量合適、水泥適中。

3.4?混合料運輸

本項目運輸車采用大噸位自卸式汽車。成品分三次裝，每裝一次，以中、前、后順序移動車位，保證車斗中心線與出料口對正并水平，避免混合料離析，確保成品質量（見圖1）。在運輸過程中必須加蓋篷布，防止成品混合料受到污染和變質。

控制要點：裝料均勻，防止污染、變質。

3.5?混合料攤鋪

本項目采用中大DT1800大功率攤鋪機進行單幅全寬攤鋪作業，一次攤鋪成型。攤鋪機平均速度為1.5 m/min（應≤2 m/min）。攤鋪過程中攤鋪機需開夯錘。運輸車輛在攤鋪機30 cm處停下并掛空擋，由攤鋪機推動前行。自卸車分兩次卸料，第一次傾斜30°，待混合料不再下倒時，提升貨箱第二次卸料，可有效避免邊緣溢料和集料離析現象。自卸車向攤鋪機供料時要做到快速卸料，防止大料滾落。攤鋪過程中應隨時注意材料的離析情況，設專人隨時消除粗細集料離析現象。對于粗集料“窩料”和粗集料“帶料”，應添加細集料，并拌和均勻;對于細集料“窩料”，應添加粗集料，并拌和均勻。將嚴重離析部位用符合要求的混合料填補。攤鋪后及時測量標高，確保后續平整度易控制。

控制要點：卸料快速，攤鋪緩慢連續。

3.6?混合料碾壓

3.6.1?碾壓順序及碾壓長度

碾壓順序遵循“先輕后重、先慢后快、先靜后振、由低到高”的原則。碾壓段長度需結合氣候、氣溫情況來確定。高溫時，水分蒸發快，應縮短碾壓長度;反之，可適當延長碾壓長度，但過短易造成平整度差，一般碾壓長度為40～50 m。

3.6.2?碾壓機械

膠輪壓路機（26 t）兩臺、單鋼輪振動壓路機（26 t）兩臺、雙鋼輪壓路機（13 t）兩臺。

3.6.3?碾壓工藝

按初壓、復壓、終壓三個階段進行：初壓、復壓為兩機組合碾壓，相隔3 m，同速、同進、同退;終壓采用單機碾壓。

初壓若采用大噸位單鋼輪振動壓路機，可能會出現變形及發生推移擁包現象，因此采用雙鋼輪靜壓能有效避免擁包。初壓左右部分預留30 cm不碾壓，每輪重疊20 cm，停機接頭形成45°梯形碾壓一遍，形成預壓穩定狀態。復壓采用振動碾壓左右邊預留50 cm，每輪碾壓停機接頭距前一接頭50 cm，壓路機前后均勻振動碾壓30 cm左右未碾壓部位，采用劃弧線方式前后均勻振動對梯形碾壓接頭進行來回碾壓，使碾壓與未碾壓路面平滑過渡，保證平整度。碾壓過程禁止中途停機、調整機位、打轉方向盤，做到啟、停振穩定、及時，做到均勻無漏壓。碾壓結束后及時進行各類指標檢測（見表2）。

3.7?接縫處理

在已碾壓完成的基層末端，沿橫向支撐鋼模，將含水量合適的混合料裝入模內，用蛙式夯機夯實，以便作業時銜接。

3.8?基層養護

水泥穩定碎石基層施工完成后，對施工路段進行封閉交通，禁止各種機動車（灑水車除外）在基層上行駛。基層碾壓完成驗收合格后馬上用土工布進行覆蓋并灑水養護，保持水泥穩定碎石基層表面處于濕潤狀態，養護期≥7 d。

4?數據檢測

4.1?壓實度及芯樣厚度

對29 cm大厚度水泥穩定碎石基層進行壓實度檢測及養護成型后取芯進行強度檢測，壓實度平均值達到98.9%，強度平均值達到7.5 MPa，芯樣密實。

4.2?平整度

對已施工段落進行平整度檢測，檢測結果如表3所示，平整度一次性抽檢合格率高，滿足規范要求。

5?結語

通過本文的研究可以得出，合理且穩定的原材料、級配范圍、含水量、水泥用量對大厚度水穩混合料影響較大，直接影響混合料的和易性及強度。插銷孔連接模板及鋼釬固定、鋼管配合支撐方式能確保側模穩定、不變形。大功率抗離析攤鋪機及雙鋼輪壓路機、大噸位單輪壓路機、膠輪壓路機的合理碾壓方式，能確保大厚度水泥穩定碎石基層壓實度、平整度均能達到優異狀態。本文采用的大厚度水泥穩定碎石基層質量控制及管理方法可滿足施工需求，能提升基層施工質量、縮短養護期、節約施工成本，在后續施工中能規模推廣。

[1]王?軍.高速公路大厚度（35 cm）水泥穩定碎石基層一次成型施工研究[J].綠色交通，2017（3）：237-238.

[2]陳?宏.水泥穩定碎石基層全厚式攤鋪碾壓施工工藝[J].中國高新技術企業，2016（15）：106-107.

[3]武貴東.大厚度水穩基層一次攤鋪碾壓成型碾壓工藝[J].交通世界，2018（上旬刊）（2）：80-81.